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目的:研究位于STAT5A基因3’非翻译区(3’Untranslated Region,3’UTR)的遗传多态rs3833144与中国汉族人群心源性猝死(Sudden Cardiac Death,SCD)易感性之间的关联,并利用生物信息学方法和功能学实验进一步探索该多态在心源性猝死发生发展中的潜在分子生物机制。方法:(1)遗传多态筛选:①筛选STAT5A基因3’UTR区域的遗传多态,要求最小等位基因频率(minimum allele frequency,MAF)大于0.01,且千人基因组计划(1000G)数据库基因型频率分布符合Hardy-Weinberg平衡(HWE);②利用1000G数据库以及GTEx数据库中的转录组及外显子测序数据,对候选多态进行表达数量性状基因座(expression quality trait loci,eQTL)以及选择性剪切数量性状基因座(splicing quality trait loci,sQTL)分析,分析多态与STAT5A基因间是否存在基因型表型关联;③利用R包LDHeatmap对候选多态周边区域进行遗传连锁分析。最终依据生信分析结果确定插入/缺失多态(rs3833144)作为候选多态。(2)病例-对照研究:提取159例SCD病例样本及668例正常对照样本的基因组DNA,扩增包含rs3833144的DNA片段,并通过电泳和银染显色确认样本基因型,Logistic回归分析rs3833144与SCD风险之间的关联。(3)生信分析探索分子机制:①利用SimRNAweb预测rs3833144多态对STAT5A的mRNA局部的三维结构造成的影响;②对rs3833144多态所在区域进行组蛋白功能注释,分析该多态是否坐落于功能元件上;③通过Hi-C数据库分析与rs3833144多态存在强烈交互作用的基因,并运用1000G数据库中转录组数据进行eQTL分析,分析交互基因与rs3833144间的基因型-表型关联。(4)荧光素酶报告基因检测:直接合成包含rs3833144插入或缺失型等位基因的DNA片段,分别按照5’→3’或3’→5’的方向将其插入pGL3-Promoter质粒,得到pGL3-proWT/MT-cis/trans共四种质粒,并瞬时转染293T细胞系,检测各组荧光素酶活性,分析该多态对基因转录活性的调控功能。结果:(1)遗传多态筛选:①STAT5A基因3’UTR区域的筛选结果显示,唯有4个多态的MAF大于0.01,其中,rs115456777仅观察到两种基因型,极可能不符合HWE定律;②1000G数据库的eQTL分析结果表明rs3198502(P=0.096)以及rs73983709(P=0.273)与STAT5A基因的mRNA表达水平并无显著关联,而对于多态rs3833144,其ins/del与del/del基因型淋巴细胞系样本的STAT5AmRNA水平明显低于ins/ins基因型样本(P=0.037);GTEx数据库得到的sQTL数据显示,rs3198502与STAT5A基因剪接的外显子保留率之间存在显著的基因型-表型关联(P=2.6e-10);③遗传连锁分析结果显示,rs3833144与rs3198502位于同一个域(block)共同遗传;最终,本课题组选择了唯一的插入/缺失(indel)多态rs3833144作为候选研究多态,进行后续研究。(2)基因分型结果表明,多态rs3833144具备良好的多态性,正常对照群体中基因型频率分布符合HWE平衡,具有较好的群体代表性。校正性别、年龄等因素后,Logistic回归分析显示:与ins/ins基因型个体相比,携带del/del基因型个体罹患SCD的风险显著提升(OR=2.53,95%CI:1.41-4.51,P=6.83×10-4);叠加分析模型显示携带del等位基因个体较携带ins等位基因个体罹患SCD的风险增加54%(OR=1.54,95%CI:1.18-2.01,P=9.55×10-4);(3)生信分析探索分子机制:①SimRNAweb预测结果显示,rs3833144的不同等位基因显著影响了 STAT5A mRNA的3D结构;②组蛋白功能注释结果表明,rs3833144多态所在区域富集组蛋白H3K4me3和H3K27ac,极可能坐落于一个潜在的顺式作用元件中;③Hi-C数据及eQTL分析结果显示,rs3833144与多个基因启动子存在交互作用,但与该多态存在基因型-表型关联的仅有RARA(P=0.029)和PTGES3L-AARSD1(P=0.014)基因。(4)荧光素酶报告基因检测结果显示,与WT组相比,MT组荧光素酶活性显著提升;此外,转染trans组质粒(3’→5’)的细胞荧光素酶活性明显高于转染cis组质粒(5’→3’)的细胞。结论:(1)rs3833144遗传多态与中国汉族人群心源性猝死的易感性显著相关。(2)rs3833144多态与STAT5A、RARA以及PTGES3L-AARSD1基因表达存在基因型-表型关联,并可能通过影响上述基因表达,参与心源性猝死进程。(3)rs3833144可成为一个有助于SCD法医学诊断和遗传咨询的分子标记。